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专题10原理综合题大题提升练习2024年高考化学一轮复习
主观题,共15小题
1.(2023·全国·高三统考专题练习)回答下列问题:
(1)我国提出争取2060年达“碳中和”目标,通过反应CO2+H2⇋HCOOH将CO2转化为高附加值产品HCOOH是实现该目标的一种方式。向恒容密闭容器中充入1molCO2和1molH2,发生反应:CO2(g)+H2(g)⇋HCOOH(g) △H。测定不同温度下CO2的平衡转化率数据如表所示:
T/K
373
473
573
673
平衡转化率
α
8.4α
24.3α
37.5α
①该反应的△H______(填“>”或“<”)。已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1,则反应2CO2(g)+2H2O(g)⇋2HCOOH(g)+O2(g)的△H2=______(用△H和△H1表示)。
②下列有利于提高CO2的平衡转化率的措施有______(填标号)。
a.增大反应体系的压强
b.增大
c.降低反应温度
d.移出HCOOH
(2)S在2L密闭容器中充入2molN2O4和1molO3,在不同温度下发生反应N2O4(g)+O3(g)⇋N2O5(s)+O2(g) △H=-92.7kJ•mol-1,平衡时N2O4在容器内气体中的物质的量分数φ(N2O4)随温度变化的曲线如图甲所示[考虑N2O4(g)⇋2NO2(g)]。
①反应中,a点的v正______v逆(填“>”“<”或“=”)。
②对反应体系加压,得平衡时O3的转化率α(O3)与压强的关系如图乙所示。请解释压强增大至p1MPa的过程中α(O3)逐渐增大的原因:_____。
2.(2023·全国·高三统考专题练习)Ⅰ.减碳行动关系着我们的生态环境,可以将含碳气体转化为乙醇等燃料。已知:
①
②
③
(1)则由和反应生成和的热化学方程式为_______。
(2)针对减碳活动,请你提出一条建议:_______。
Ⅱ.可以利用二氧化碳与甲烷制取水煤气的反应来提高的利用率: 。在体积可变的密闭容器中通入、,在不同温度、压强下发生反应,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
(3)根据图象判断_______0(填“>”或“<”,下同),_______。
(4)在、1100℃条件下,c点的反应速率v(正)_______v(逆),判断理由是_______。
(5)为提高的平衡转化率,以下措施正确的是_______
A.升温 B.增大 C.增大压强 D.加入合适的催化剂
(6)a点的分压平衡常数为_______(用含的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
3.(2023秋·河北石家庄·高二统考期末)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如图:
①第一步反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。
②1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是______。
(2)为研究不同条件对反应(II)2NO(g)+Cl2(g)⇋2ClNO(g) △H<0的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)=______mol,NO的转化率α1=______。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2______α1(填“>”“<”或“=”)。
(3)2NO(g)+O2(g)⇋2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如图)。
①比较p1、p2的大小关系:p1______p2。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是______。
4.(2023·全国·高三统考专题练习)乙烷氧化脱氢制乙烯是石油化工的研究热点。羟基化氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯,发生反应2C2H6(g)+O2(g)⇌2C2H4(g)+2H2O(g)△H。回答下列问题:
(1)已知:C2H6的燃烧热△H1=﹣1560 kJ/mol,C2H4的燃烧热△H2=﹣1411 kJ/mol,H2O(g) H2O(1)△H3=﹣44 kJ/mol,则△H=___________。
(2)该反应分多步进行,其中的部分反应历程如图1所示(图中IS表示起始态,TS表示过渡态,FS表示终态)。这一部分反应中慢反应的能垒(活化能)E正=____eV。
(3)向反应装置中按体积比1:1:4通入C2H6、O2和N2的混合气体,维持压强为0.1 MPa,反应t1min,测得乙烷转化率和乙烯选择性